• 대한조선학회논문집
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• 제55권1호
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• pp.66-74
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• 2018

In order to evaluate the precision degree of the blocks on the dock, the shipyards recently started to use the point cloud approaches using the 3D scanners. However, they hesitate to use it due to the limited time, cost, and elaborative effects for the post-works. Although it is somewhat traditional instead, they have still used the electro-optical wave devices which have a characteristic of having less dense point set (usually 1 point per meter) around the contact section of two blocks. This paper tried to expand the usage of point sets. Our approach can estimate the rework time to weld between the Pre-Erected(PE) Block and Erected(ER) block as well as the precision of block construction. In detail, two algorithms were applied to increase the efficiency of estimation process. The first one is K-mean clustering algorithm which is used to separate only the related contact point set from others not related with welding sections. The second one is the Concave hull algorithm which also separates the inner point of the contact section used for the delayed outfitting and stiffeners section, and constructs the concave outline of contact section as the primary objects to estimate the rework time of welding. The main purpose of this paper is that the rework cost for welding is able to be obtained easily and precisely with the defective point set. The point set on the blocks' outline are challenging to get the approximated mathematical curves, owing to the lots of orthogonal parts and lack of number of point. To solve this problems we compared the Radial based function-Multi-Layer(RBF-ML) and Akima interpolation method. Collecting the proposed methods, the paper suggested the noble point matching method for minimizing the rework time of block-welding on the dock, differently the previous approach which had paid the attention of only the degree of accuracy.

• Journal of Welding and Joining
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• 제6권4호
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• pp.44-53
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• 1988

The mechanical strengths of buried lamellar tears located near the weld toe in the welded tee joints were evaluated in terms of the loss of load carrying capacity as a function of tear area. In static loading, the load carrying capacity was significantly reduced when tear intercepted over 10% of the cross-sectional area of the welded joints. However, the welded joints containing buried tears still failed at stresses over the yield strength of the base metal in the through-thickness direction in spite of the presence of tears up to 20-25% of the area. Fatigue strength of welded joints containing tears markedly reduced with increasing tear areas. Lehigh lamellar tearing test used in this study to produce speicmens was described in detail. The load carrying cpapacity in static loading was influenced by the reduction of supporting area whereas that in fatigue loading was influenced by the stress-concentration effects of lamellar tears and the reduction of supporting area. In bend tests, the pre-existing lamellar tears always grew up toward the weld toe. However, in fatigue loading, cracks grew up and down simultaneously form both the weld toe and the top of lamellar tears because of stress concentration. In fatigue loading, delaminations and decohesion of inclusion/matrix interface generated in multipass welds provided crack propagation paths and enhanced crack propagation because the tips of delaminations and deconhesios acted as stress raisers.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제18권3호
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• pp.289-299
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• 2006

강바닥판 교량은 비교적 얇은 강판을 서로 용접에 의해 연결한 구조물로서 많은 양의 용접을 피할 수 없다. 강바닥판의 횡리브복부판에서는 전단력과 비틀림 모멘트가 작용하는 동시에 종리브의 비틀림으로 인한 면내 면외 변형이 작용하기 때문에 종리브-횡리브 복부판-데크플레이트 교차부 및 횡리브복부판 컷아웃(슬릿)부에서 응력집중 현상이 두드러지게 발생하게 된다. 본 논문에서는 교차부 및 컷아웃(슬릿)부에서의 응력집중 현상 완화 및 피로성능 개선에 유리한 구조상세를 도출하고자 교차부에 스캘럽 유무 및 횡리브 복부판면과 일치되도록 종리브 내부에 설치하는 다이아프램의 설치 유무를 매개변수로 구조해석을 수행하였다. 다이아프램을 설치하는 동시에 교차부에 스캘럽을 두지 않을 경우 교차부 및 컷아웃(슬릿)부에서 최대응력 감소효과가 있음을 알 수 있었다. 따라서 교차부 및 컷아웃부에서의 응력집중 현상을 완화시켜 피로성능 개선에 기대효과가 있음을 알 수 있었다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제17권3호
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• pp.79-89
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• 1999

The study was carried out to examine in more detail metallurgical and mechanical properties of brazed joints of diamond cutting wheel. In this work, shank(mild steel) and sintered bronze-base tips were brazed with three different filler materials(W-40, BAgl and BAg3S). The machine used in this work was a high frequency induction brazing equipment. The joint thickness, porosities and microstructure of brazed joints with brazing variables(brazing temperature, holding time) were evaluated with OLM, SEM, EDS and XRD. Bending(torque) test was also performed to evaluate strength of brazed joints. Further wetting test was performed in a vacuum furnace in order to evaluate the wettability of filler metals on base metals9shank and tips). The brazing temperature had a strong influence on the joint strength and the optimum brazing temperature range was about $700~850^{\circ}C$ for the bronze/steel combinations. The strength of the brazed joint was found to be influenced by the three factors : degree of reaction region, porosity content, joint thickness. The reaction region was formed in the bronze-base tip adjacent to the joint. The reaction region resulted in a bad influence on the strength due to the formation of Cu5.6Sn, CuZn4, $\beta(CuZn)$ and CdAg, etc. Porosities increased as brazing variables(brazing temperature, holding time) increased, and the brazed joints with porosities of less than about 3-5% had an optimum strength for the bronze-base tip.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제23권4호
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• pp.483-491
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• 2011

본 연구에서는 구조용강재의 샤르피 충격시험(Charpy Impact Test)을 통해 저온에서의 충격 인성(Impact Toughness) 평가를 실시하여 사용 가능 온도를 파악함으로써 강재의 극한지 적용성을 검토하였다. 본 시험에 사용된 강재는 용접구조용강 중 현재 가장 널리 쓰이는 강종인 SM490B와 TMCP (Thermo-Mechanical Control Process)법에 의해 제조된 고강도 강재인 SM570-TMC이다. 또한, 본 시험결과와의 비교를 위해 남극 세종기지 건설시 사용실적이 있는 일반구조용강인 SS400에 대해서도 시험을 수행하였다. 대부분의 강구조물은 용접에 의해 제작되므로, 강재의 극한지 적용성 검토를 위해 용접시험판을 제작하여 모재(Base Metal), 용접금속(Weld Metal) 및 열양향부(Heat Affected Zone)에 대해서 충격시험을 실시하였다. 단, SS400의 경우에는 용접구조용강재가 아니므로 모재에 대해서 충격시험을 실시하였다. 대상 강재의 샤르피 충격시험을 통해서 저온에서의 충격흡수에너지 값을 구하고 이를 강재의 항복응력에 따른 충격흡수에너지의 기준값과 비교함으로써 강재의 사용온도를 결정하였으며, 이를 통해서 구조용강재의 극한지 적용성을 검토하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제30권4호
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• pp.277-286
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• 2016

The first part of this study found the tendencies of the mechanical properties of two arctic structural steels (EH32 and FH32). In the second part, the crashworthiness of stiffened panels scaled down from the side frame structure of a Korean research icebreaker was determined. A procedure for designing the shapes and sizes of the stiffened panels, mass and shape of a drop striker, and a large temperature chamber, and then manufacturing these, is introduced in detail. From impact bending tests for the stiffened panels, the residual permanent deformations and deformation histories over time were captured using manual measurement and video image analyses. Numerical simulations of the impact bending tests were carried out for three different finite element models, which were mainly composed of shell elements, solid elements, and solid elements, with welding beads. It was proven from a comparison of the test results and numerical simulation results that the solid element model with the welding bead consideration approached the test results in terms of the residual deformations as long as the strain rate effect was taken into account.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제16권5호통권72호
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• pp.641-652
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• 2004

철골 기둥-보 강축 접합부에 대한 연구는 그 동안 국내외에서 오랜 기간 연구가 진행되어 내진성능 및 접합부의 강도를 개선시킬 수 있는 많은 접합 형식이 개발되어 사용 중에 있으나, 약축 접합 형식에 대한 연구는 거의 없는 실정이다. 또한 현재 국내에서는 시공성을 고려하여 기존의 브라켓형식 용접 접합부를 선호하고 있으나, 용접량이 많아 취성적인 거동이 우려되며 과대 설계된 경향이 있다. 본 연구의 실험 결과에서 기존 브라켓 형식 용접접합은 용접량이 과도한 것으로 나타났으며, 기둥 웨브와 보의 웨브의 용접은 불필요한 것으로 판단된다. 그리고 본 연구에서 제안한 새로운 기둥-보 약축 접합형식들에 대한 실험 결과에서 기존 브라켓형식 용접접합보다 우수한 내력 및 연성을 보유하여 구조적으로 안전함을 확인할 수 있었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제12권5호통권48호
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• pp.463-473
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• 2000

이 연구에서는 국내 피로설계규정상의 응력범주 C, D, E 및 E'에 해당하는 표준적인 구조인 십자 연결형, 면외거셋 부착형, 면내거셋 부착형 및 덮개판형을 모형화한 소형 시험편에 대한 피로실험을 실시하여 실험결과에 따라 각 시험편에 해당하는 국내 피로설계규정을 검증하며, 실험결과와 외국의 공개 데이터와의 비교 검토를 통해 국내 제작 강구조상세의 평가기준을 검토하였다. 실험 결과, AASHTO 및 JSSC, Eurocode의 관련 규정 값을 대부분 만족하는 것으로 확인되었다. 그러나, 십자연결형 접착부에 있어 모재가 파단된 하중전달형의 경우는 하중비전달형 보다 피로강도가 작으며, AASHTO 설계기준을 만족시키지 못하므로 설계기준에 대한 재검토가 필요할 것으로 판단된다. 한편, 요접부 길이의 영향은 면외거셋 에서 부착부 길이 80mm 시험편보다 150mm 시험편의 피로강도가 낮게 나타나 용접구조부 길이의 영향이 있음을 확인하였다. 실험결과들을 종합해보면, AASHTO 규정에 입각한 국내 시방서상의 피로규정을 대부분 만족하고 있으나, 보다 세분된 범주로 규정하고 있는 JSSC 및 Eurocode의 설계기준이 본 연구의 실험결과와 비교할 때 보다 합리적인 것으로 생각된다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2004년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.177-184
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• 2004

Orthotropic steel deck bridge has much advantages such as the light deadweight, so the construction of orthotropic steel deck is profitable for the long-span bridges Although the system has a lot of merits, it happens some damages by the traffic density and the fatigue cracks of welding. The cross-connection of longitudinal rib and transversal rib is one of the weakest at the fatigue. The secondary stresses which are from the out-plane deformation of transversal rib and the torsion of longitudinal rib make the topical stress concentration phenomenon. The Bulkhead Plate for prevention of this stress concentration phenomenon was applied by changing the orthotropic steel deck of Williamsburg bridge in USA. But, it is principle that a Bulkhead Plate is not established in the domestic design standard. Therefore, it is estimated that the study for installation of Bulkhead Plate is needed. This study with considering these circumstances proves efficiency of Bulkhead Plate and will be presented optimal design details through finite element analysis according to change the geometrical of Bulkhead Plate and the cross-connection area of longitudinal and transversal rib

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.277-286
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• 2001

자동차 경량화를 지향하는 초경량차체 기술 중에서 합체박판기술을 이용한 수 있는 일련의 최적설계 기법을 제안하고 기존의 자동차 도어 내판에 적용하여 경량화를 수행하였다. 먼저, 내판에 부착되는 보강재를 제거한 후 취약해진 강성을 보강하기 위한 파트 선정을 위해 위상 최적설계를 수행하여 대략적인 파트 분포를 결정하였다. 그 다음 상세설계 단계로서 각 파트의 두께는 치수 최적설계를 이용하여 정하고, 형상 최적설계로 최종 용접선을 결정하였다. 이러한 일련의 최적화를 위해 상용 소프트웨어인 GENESIS가 사용되었다.